¿Qué pasaría si una carga pudiera viajar en ccc? [duplicar]

Sabemos que un electrón puede moverse a una velocidad inferior a la de la luz, pero ¿podemos averiguar qué sucedería si una carga se moviera a una velocidad inferior a la de la luz? C , surfeando la ola del campo eléctrico que ha producido? No parece haber nada que prohíba que las partículas cargadas se muevan a la velocidad de la luz. (Si suena mejor, considere un fermión de Weyl)

Sería empujada hacia delante, repelida por su propio campo, pero hay 2 escenarios posibles según se pueda superar o no la velocidad de propagación de la onda.

Respuestas (2)

Se ha demostrado experimentalmente que todas las partículas fundamentales con carga eléctrica tienen masa (y no se ha modelado ninguna partícula fundamental como fermiones de Weyl), por lo que la pregunta es solo teórica.

En la electrodinámica clásica no hay nada que impida que una fuente de carga eléctrica se mueva a una velocidad c (y las ecuaciones de Maxwell, por ejemplo, no incluyen la masa de la fuente).

Si una carga eléctrica se mueve a una velocidad constante con respecto a un observador, el observador imaginaría el campo electromagnético creado por la carga moviéndose con la carga. Tendría componentes tanto eléctricos como magnéticos cuya fuerza no cambia con el tiempo (con respecto a la carga eléctrica). La 'forma' del campo eléctrico se puede imaginar tomando la forma del campo eléctrico creado por una carga eléctrica en reposo y luego contrayéndose en la dirección del movimiento según la relatividad especial. Esto ha sido cubierto en otra publicación: Campo eléctrico generado por una carga puntual que se mueve a la velocidad de la luz .

Las ondas electromagnéticas solo se producen por una carga eléctrica acelerada. Si la carga no tuviera masa, la teoría de la relatividad especial implica que siempre debe viajar a una velocidad c, por lo que producir ondas electromagnéticas (como se define en el electromagnetismo clásico) a partir de la carga sería un problema. (Por cierto, si una carga eléctrica pasa a través de un medio, es posible que se mueva más rápido que la onda electromagnética que produce, que es quizás el tipo de idea en la pregunta original, un ejemplo es la radiación de Cherenkov. La onda electromagnética todavía se aleja de la carga y tiene fuerza cero en la dirección del movimiento de la carga, por lo que no hay oportunidad para que la carga "surfee" la ola).

También podría examinar la idea de una carga eléctrica sin masa y sus implicaciones en una teoría cuántica de campos; algo de esto ya se ha cubierto en las publicaciones 'relacionadas' anteriores.

Si la carga no tuviera masa, la teoría de la relatividad especial implica que siempre debe viajar a una velocidad c, por lo que producir ondas electromagnéticas (como se define en el electromagnetismo clásico) a partir de la carga sería un problema. ¿Quieres decir que no sería un problema? Incluso entonces, no entiendo tu lógica aquí, ya que la velocidad constante no implica velocidad constante.
Para hacer que la partícula cargada eléctricamente sin masa acelere y cree una onda EM, podría aplicar un campo EM (externo) a la carga. Pero no hay soluciones consistentes ni para la dinámica de partículas ni para la energía de la onda EM creada por la partícula sin masa: la masa cero y la extensión nula de la partícula causan problemas en la relatividad especial. (Busque la fuerza de Abraham-Lorentz-Dirac en Wikipedia). No hay soluciones que permitan a la partícula velocidad constante y velocidad variable. (Imagínese el campo EM más simple que podría aplicar). Estos temas muestran la necesidad de pasar a la teoría cuántica

El electrón tiene masa. Las partículas que tienen masa no pueden moverse a velocidad c. No hay partículas sin masa cargadas, por lo que ninguna partícula cargada puede moverse en c.

Esto no es cierto en principio. Simplemente puede escribir el lagrangiano QED con una masa de electrones cero y obtener una teoría perfectamente consistente